JPS62273824A - 対向液圧を利用した樹脂シ−トの成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＆発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は樹脂シートの成形法とりわけ対向液圧を利用し
た樹脂シートの成形法に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） 樹脂シート主として熱可讃性合成樹脂のシートを立体形
状に絞り成形する方法として真空成形法が汎用されてい
る。この成形法は周知のように、加熱軟化した樹脂シー
トを型に配設した排気孔から排出し、その減圧により型
面に樹脂シートを吸着させるもので、ストレートバキュ
ーム方式、ドレープバキューム方式など種々の方法が採
用されているが、いずれもせいぜい数キロの成形圧であ
るため、比較的薄肉のシートの成形に限られ、厚肉シー
トを深物成形し難いという欠点があった。

この対策として、押しプレスを用いた吸込み真空成形法
も提案されている。この方法は、加熱したシートにエア
導路を持つ仮絞り型を下降させ、この状態で上から加熱
圧縮エアを吹込み、下から真空圧を作用させて下型キャ
ビティに樹脂シートを吸着させるものである。

しかし、この方法も圧縮エアによる加圧と反対側からの
減圧とを併用するだけであるため、厚肉シートを深く成
形することが難しく、また細かい模様や凹凸のある複雑
形状を精度よく成形し得ず、これを改善するには、成形
後雄雌の型によるいわゆる型鍛造工程を付加する必要が
あった。しかも、成形体の冷却方法が、単に上方からの
熱風の吹付けを止めることｌこよる自然冷却であるため
、型からの取出しに時間がかかり、生産サイクルタイム
のロスが大きいという問題があった。

、　　（問題点を解決するための手段）本発明は前記の
ような実情に鑑み研究を重ねて創案されたもので、その
目的とするところは、厚肉の樹脂シートを、深くあるい
は複雑な凹凸形状や模様の付いた深物成形品に簡単にか
つまた能率よく成形できる方法を提案を提供することに
ある。

この目的を達成するため本発明は従来の樹脂シート成形
の発想を転換し、少なくとも樹脂シートの成形末期に樹
脂シートに直接液圧を作用させるようにしたもので、す
なわち、本発明の特徴とするところは、樹脂シートを立
体形状に成形するにあたり、製品形状に即応した型面を
有するポンチと、このポンチを挿入し得る開口を持ち内
部に液体を収容したドームと、液面をドーム中で昇降す
る手段とを用い、少なくとも成形末期に樹脂シートに液
圧を直接作用させ、冷却と最終圧縮とを行うようにした
ことにある。

本発明で「液体」は樹脂シートの材質に悪影響を及ぼさ
ない成分のものであり、経済性の面などから最も普通に
は、水またはこれを主成分とする液体が使用される。

液体はドーム内に封入されていてもよいが、好ましくは
ドーム内外で循環されるようにする。

また、液体は成形末期に樹脂シートに作用する段階では
常温以下の温度となっていることが望ましいが、成形初
期には適度に昇温した状態としてもよい。

（実　施　例） 以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図ないし第４図は本発明による樹脂シート成形法の
一例を示すもので、１はポンチであり、成形すべき製品
形状や模様等に合致した型面２を有しており、ラムやス
ライド３に固定され、図示しない加力機構で任意ストロ
ーク昇降されるようになっている。

４はベッド側に配されたドームで、ポンチ１を挿脱し得
る断面積の節穴（または凹部）５を有し、ドーム底側に
はシリンダなどにより昇降される。底部材６が配され、
この底部材６と節穴５とにより液体Ｂを収容する収液室
７が形成されている。

８はドーム４の上面９に装着した樹脂シートＡの周辺を
保持するフランジ押えであり、前記ポンチ１と共用のラ
ムやスライドあるいは別のラムやスライドなどによりド
ーム上に接離されるようになっている。樹脂シートＡは
単層のもの、複数層のもの、複合シート、クラッドシー
トなど任意である。

１０は前記可変収液室７と外部間を結ぶ循環式の液圧コ
ントロール回路で、レベル差を持つ導路１１，１１’と
、それら導路１１．１１’間に介在された３方切換弁１
２と、ポンプ１３と、ポンプ１３と３方切換弁１２間に
接続されたリリーフ弁１４と、高位側の導路１１に接続
されたＩＪ　ＩＪ−フ弁１５を備えている。この液圧コ
ントロール回路１０には必要に応じ温水供給管や熱交換
器などの液温調整手段が接続される。導路１１．１１’
の一方は底部材６に設けられていてもよい。

樹脂シートの成形にあたっては、樹脂シートＡは図示し
ない慣用の加熱エレメントやヒータにより所足温度たと
えば二次転位点と溶融流動点の中間温度に加熱軟化され
る。加熱された樹脂シートＡはドーム４の上に装着され
、フランジ押え８により周縁が拘束されない程度に保持
される。

ドーム４の収液室７には液圧コントロール回路１０４こ
より液体Ｂが所要量あて満される。これは、三方切換弁
１２のＳＱＬ　１を作動してボートを中立位置から並行
ポートに切替え、液面が一定レベルに達したところで中
立ボートに戻すことで行われる。

液体Ｂは樹脂シートＡの品質に悪影響を与えぬものであ
ればどのようなものでもよく、最も簡便で経済的な液体
としては水があり、さらにこれに防錆剤を添加したもの
、あるいは冷媒を添加したものが好適である。油も使用
し得る。

次いで、ラムやシリンダにより底部材６を上昇させる。

これにより第２図のように収液室７の容積が減少するた
め、液面Ｂ′が上昇し、液面Ｂ′と樹脂シー１−Ａ間の
エアが圧縮される。この圧縮力により軟化状態にある樹
脂シートＡは強圧されて皿状に膨出し、表面積が増加さ
せられる。

次いでラム又はスライド３を作動し、ポンチ１を下降さ
せる。これにより膨出状態にある樹脂シートＡはポンチ
１に接し、引続くポンチ１の降下により樹脂シートＡは
ドーム側へ押圧され型面２との接触を増しつつ節穴５内
に引込まれる。このポンチ１の押込みと併行して底部材
６を下降させれば収液室７の容積が増し、液面Ｂ′が下
がると同時に液面上方の空間の圧力が降下する。これに
よりバキューム効果が生じ、樹脂シートＡの節穴６への
流れ込みが良化するため絞り性が向上し、比較的低いポ
ンチ押込み圧で深い成形が行われる。

所望高さで成形されたところで、第４図のように再び底
部材６を上昇させる。これにより収液室７の容積が減少
するため、収液室７の液体Ｂは数〜から数ｌＯＯｋｇｆ
／Ｃｄの圧力となり、この液圧Ｐｃが樹脂シート１に直
接かつ均一な分布で作用する液面上のエアはフランジ面
から抜けるが必要に応じて節穴５の上端域に外部に通ず
るエア抜き孔を設けておいてもよい。この液圧とポンチ
１の下降圧とで樹脂シート１は高圧縮され、これにより
樹脂シート１は型面２にぴったりと　　、密着させられ
、型面２に施されている凹凸形状や模様が正確に転写さ
れる。

しかも、上記高圧液は低温であり、これが樹脂シートＡ
の成形面に直接伝達される。そのため、自然冷却や間接
冷却に較べ樹脂シートは急速に冷却され、厚肉シートで
も成形形状がきわめて短時間内で固矩され、すばやい離
型を行える。

これで成形が終り、あとはフランジ押え８を移動させ、
液面を下げ、ポンチ１を上昇して適宜の手段で製品をポ
ンチ１から取外せばよい。

なお、前記成形工程において、液面の移動は必ずしも底
部材を昇降する方法でなくともよく、液量を増減する方
法としてもよい。また、樹脂シートＡが薄い場合や成形
性の良い材質である場合には、ふくらませ行程を省略し
てもよい。

さらに、液体Ｂは一足温度（冷水）で使用してもよいが
、場合によっては、成形初期または成形初期から中期ま
で温水状態とし、最終行程で冷水となるような温度変化
を与えてもよい。

この方法をきれば樹脂シートに保温効果が与えられるた
め成形性をさらに向上できる。

（発明の効果） 以上説明した本発明によるときには、対向液圧により最
終圧縮と直接クーリングを同時に加えるため、厚肉樹脂
シートから深くあるいは複雑な形状や模様の付いた高精
度の深物成品をブレス１行程で能率よく成形することが
でき、雌型が不要あるため装置も簡単で済むなどのすぐ
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明に係る樹脂シート成形法を
段階的に示す断面図である。 １・・・・・・ポンチ、２・・・・・・型面、４・・・
・・・ドーム、６・・・・・・底部材、７・・・・・・
収液室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 樹脂シートを立体形状に成形するにあたり、製品形状に
   即応した型面を有するポンチと、このポンチを挿脱し得
   る開口を持ち内部に液体を収容したドームと、液面をド
   ーム中で昇降する手段とを用い、少なくとも成形末期に
   樹脂シートに液圧を直接作用させることを特徴とする対
   向液圧を利用した樹脂シートの成形法。